中國(guó)能源利用效率變動(dòng)對(duì)環(huán)境影響研究

王天營(yíng) 宮 芳 沈菊華

(南京審計(jì)學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，江蘇南京211815)

中國(guó)作為最大的發(fā)展中大國(guó)，能源需求的增長(zhǎng)一直居高不下，煤炭、石油和天然氣在其能源消費(fèi)中占90%以上，而使用效率卻遠(yuǎn)低于世界平均水平。這不僅導(dǎo)致中國(guó)能源供需缺口進(jìn)一步增大、能源國(guó)際依賴度逐年增強(qiáng)，而且能源消耗對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響也在不斷加大。因此，從能源供需的視角研究中國(guó)能源利用效率變動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，并從創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的戰(zhàn)略高度探討提升能源使用效率的途徑，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 “十一五”時(shí)期中國(guó)能源供需變動(dòng)分析

1.1 中國(guó)能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量及結(jié)構(gòu)

一個(gè)國(guó)家的能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量及結(jié)構(gòu)決定著一個(gè)國(guó)家能源的生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)及國(guó)民能源消費(fèi)習(xí)慣。事實(shí)上，中國(guó)對(duì)埋于地下、水下的原煤、原油和天然氣的探知能力在不斷提高，2005－2009年中國(guó)原油和天然氣的基礎(chǔ)儲(chǔ)量均有所增加。但是，中國(guó)原煤、原油和天然氣基礎(chǔ)儲(chǔ)量分別占一次能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量的比重卻基本未變。因此，中國(guó)相對(duì)豐富的煤炭資源決定著煤炭必然成為支撐中國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的能源基礎(chǔ)，大量消耗與低效利用煤炭資源是當(dāng)今中國(guó)能源消費(fèi)的重要特征。

1.2 中國(guó)能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

“十一五”時(shí)期中國(guó)能源產(chǎn)量分別為23.22億tSCE、24.73 億 tSCE、26.06 億 tSCE 、27.46 億 tSCE 和 29.90 億tSCE，能源產(chǎn)量年平均增長(zhǎng)6.70%，年平均增加1.66億tSCE。其中，煤炭產(chǎn)量占全部能源產(chǎn)量的75.35%，年平均產(chǎn)量為20.32億tSCE，年平均增速為6.60%，年平均增加1.26億tSCE，占能源年平均增加的76.36%。即“十一五”時(shí)期中國(guó)煤炭產(chǎn)量占能源總產(chǎn)量的3/4以上、平均增速僅比全部能源生產(chǎn)增速慢0.1%、能源生產(chǎn)增量的76.36%來自煤炭生產(chǎn)的增加。由此可見，煤炭生產(chǎn)在中國(guó)能源生產(chǎn)格局中的地位。

1.3 中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

“十一五”時(shí)期中國(guó)能源消費(fèi)分別為25.87億tSCE、28.05億 tSCE、29.14 億 tSCE 、30.66 億 tSCE 和 32.50 億tSCE，能源消費(fèi)年平均增長(zhǎng)為6.61%，年平均增加1.78億tSCE，年平均消費(fèi)29.25億tSCE。其中，煤炭消費(fèi)占全部能源消費(fèi)的70.54%，年平均增速為6.35%，年平均消費(fèi)20.63億tSCE，年平均增加1.20億tSCE，占能源消費(fèi)年平均增量的67.68%。

1.4 “十一五”時(shí)期中國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)

“十一五”時(shí)期中國(guó)6.70%的能源生產(chǎn)平均增速與6.61%的能源消費(fèi)平均增速分別低于“十五”時(shí)期的9.87%和10.15%，同時(shí)也均低于“十一五”時(shí)期的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，能源生產(chǎn)與消費(fèi)增長(zhǎng)快于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的勢(shì)頭得到了有效遏制。然而，從“十五”時(shí)期中國(guó)能源供需缺口分別為0.65億tSCE、0.88億 tSCE、1.19億 tSCE、1.68億 tSCE、1.98億tSCE，與“十一五”時(shí)期能源供需缺口分別為2.65億 tSCE、3.32億 tSCE、3.09億 tSCE、3.20億 tSCE、2.60億tSCE看，其能源消費(fèi)對(duì)外依賴度從2001年的4.34%逐步增加到2009年的10.44%，2010年僅比2009年降低1.56個(gè)百分點(diǎn)。由此表明，“十一五”時(shí)期中國(guó)能源安全、經(jīng)濟(jì)安全受國(guó)際能源市場(chǎng)供求變化的影響程度在逐步增強(qiáng)。

另一方面，經(jīng)測(cè)算，盡管2006－2010年中國(guó)清潔能源生產(chǎn)與消費(fèi)的年均增量分別達(dá)到1 980萬tSCE和1505萬tSCE，清潔能源生產(chǎn)的平均增速達(dá)到10.11%，比同期一次能源平均增速快3.70%，但是，清潔能源生產(chǎn)與消費(fèi)占整個(gè)能源生產(chǎn)與消費(fèi)的比重基本保持不變。這表明清潔能源生產(chǎn)與消費(fèi)在中國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)中的絕對(duì)份額還相當(dāng)小，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源需求過于依賴煤炭的格局短期還難以改變。

2 能源使用效率變動(dòng)對(duì)能源消費(fèi)和環(huán)境的影響分析

2.1 中國(guó)能源使用效率變動(dòng)對(duì)能源消費(fèi)的影響

測(cè)定一個(gè)國(guó)家或地區(qū)能源使用效率的通用指標(biāo)是萬元GDP能耗。從2011年6月7日中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等部門共同發(fā)布的《“十一五”各地區(qū)節(jié)能目標(biāo)完成情況公報(bào)》可知，中國(guó)萬元GDP能耗已由2005年的1.226tSCE下降到2010年的0.816 6tSCE(按2010年中國(guó)GDP初步核算為397 983億元，消耗能源32.5億tSCE測(cè)算)。也就是說，2010年中國(guó)因能源使用效率提高，使得創(chuàng)造397 983億元GDP比按2005年能源使用效率絕對(duì)減少能源消耗162 934萬 tSCE。

另外，2010年北京市萬元GDP能耗0.582tSCE為中國(guó)最低，因此，不妨假定2010年中國(guó)萬元GDP能耗也為0.582tSCE，那么，2010年中國(guó)創(chuàng)造397 983億元GDP的能源消耗將比實(shí)際減少93 367萬tSCE。同樣，假定2010年中國(guó)萬元GDP能耗按德國(guó)2001年萬元GDP能耗0.232tSCE測(cè)算［1］，那么，2010 年中國(guó)能源消耗將比實(shí)際減少232 661萬tSCE(其余年份見表1)。

表1 2006－2010年按不同能耗標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算的中國(guó)能源消耗量 單位:億tSCE

由此可見，能源使用效率提高直接意味著能源消費(fèi)的減少，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大并不意味著能源消費(fèi)的絕對(duì)擴(kuò)大。事實(shí)上，如果2010年中國(guó)能源使用效率能達(dá)到北京市能源使用效率水平，2010年僅需消耗23.16億tSCE，比2005年中國(guó)創(chuàng)造184 937億元GDP所需23.60億tSCE還少;如果2010年中國(guó)能源使用效率能達(dá)到德國(guó)2001年能源使用效率水平，2010年中國(guó)僅需消耗9.23億 tSCE，比1990年中國(guó)創(chuàng)造18 667.8億元GDP所需9.87億tSCE還少。另一方面，如果2010年中國(guó)能源使用效率還維持2005年的水平，2010年中國(guó)將要消耗48.79億tSCE。因此，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大并不一定必然伴隨著能源消耗的絕對(duì)增加，能源使用效率直接決定著能源消耗規(guī)模。

2.2 中國(guó)能源使用效率變動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響

一個(gè)國(guó)家能源使用效率的高低不僅直接影響著一個(gè)國(guó)家的能源和經(jīng)濟(jì)安全，而且直接影響著一個(gè)國(guó)家的環(huán)境質(zhì)量。尤其是煤炭和石油在發(fā)電、煉焦、煉鋼、交通運(yùn)輸及作為最終生活能源消費(fèi)中所釋放的SO2和CO2正是影響環(huán)境質(zhì)量的主要有害物質(zhì)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，作為支撐現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)生活的煤炭消費(fèi)其規(guī)模必然隨之?dāng)U大，而擴(kuò)大了的煤炭消費(fèi)必然帶來更多SO2和CO2等廢棄物。唯有創(chuàng)新能源利用技術(shù)、提高能源使用效率，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大與不可再生能源消耗量的反向變動(dòng)，形成經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與有害物質(zhì)排放的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

如表1所示，按2010年北京市能源使用效率測(cè)算，2010年中國(guó)能源消費(fèi)量可以從32.50億 tSCE減少到23.16億tSCE，比2005年能源消費(fèi)量還少，經(jīng)濟(jì)總量卻比2005年增加213 046億元，實(shí)際 SO2排放將相對(duì)減少28.73%，絕對(duì)減少2168萬t。同理，按2001年德國(guó)能源使用效率測(cè)算，2010年中國(guó)能源消費(fèi)量比1990年還少，經(jīng)濟(jì)總量卻比1990年增加379 315億元，實(shí)際SO2排放將相對(duì)減少71.59%，絕對(duì)減少5 401萬t。反之，按2005年中國(guó)能源使用效率測(cè)算，2010年能源消耗量將比實(shí)際增加16.29億tSCE、SO2將實(shí)際多排放3 782萬t，比實(shí)際排放增長(zhǎng)50.13%(其余數(shù)據(jù)見表2)。

事實(shí)上，因2010年中國(guó)能源使用效率比2005年提高了33.39%，使得2010年SO2實(shí)際排放量比按2005年能源使用效率測(cè)算減少了50.13%，SO2排放的能源使用效率彈性為－1.5013。因此，提高能源使用效率不僅能大大減少能源消耗，而且是治理環(huán)境污染的根本舉措。

表2 2006－2010年按不同能耗標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算的中國(guó)SO2排放數(shù)據(jù) 單位:萬t

3 提高能源使用效率的途徑

3.1 提升能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，減少能源轉(zhuǎn)換損失

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中，人們對(duì)原油、原煤等一次能源直接消費(fèi)的比重越來越小，更多地是消耗由原油、原煤轉(zhuǎn)換而來的電力、焦炭、汽油等二次能源。因此，提高一次能源轉(zhuǎn)換技術(shù)水平，減少能源轉(zhuǎn)換及電力配送損失能直接提高能源使用效率。

事實(shí)上，2005－2008年中國(guó)僅煉油、煤炭洗選和電力輸配造成的能源直接損失分別達(dá)到9 275萬tSCE、10 361萬tSCE、11 340萬tSCE和12 217萬 tSCE，年均損失增速達(dá)9.62%，高于“十一五”時(shí)期能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)的平均增速，而且三項(xiàng)損失占當(dāng)年能源生產(chǎn)的比重逐年增大，分別達(dá)到 4.29% 、4.46%、4.59% 和 4.69%。這表明該時(shí)期中國(guó)煉油、煤炭洗選和電力輸配技術(shù)水平?jīng)]有提高，造成了大量能源損失。另一方面，如果中國(guó)煉油、煤炭洗選和電力輸配技術(shù)能夠得以提高，且使這三項(xiàng)損失減少為實(shí)際的一半，那么，2010年萬元GDP能耗就可以從0.816 6 tSCE 降低為0.801 3tSCE，減少 SO2排放141.81 萬 t;也可以使得2005－2008年中國(guó)能源對(duì)外依賴度分別降低4.45%、6.24%、7.80%和 6.41%。

3.2 加大工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新力度，培養(yǎng)全民節(jié)能意識(shí)

從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，2005－2008年中國(guó)工業(yè)消費(fèi)能源與生活消費(fèi)能源占能源總消費(fèi)的比重分別為71.5%、71.1%、71.6%、71.8% 和 10.7%、10.3%、10.1%、10.9%，因此，提升工業(yè)企業(yè)能源使用技術(shù)創(chuàng)新能力、培養(yǎng)全民節(jié)能意識(shí)有利于能源使用效率的提高和環(huán)境質(zhì)量的改善。如中國(guó)鋼鐵企業(yè)采用煙道余熱發(fā)電裝置每年可以發(fā)電800多億度(見CCTV.com－新聞聯(lián)播，2008－07－12)，相當(dāng)于節(jié)約能源2 000萬tSCE。如華電哈爾濱第三發(fā)電廠通過創(chuàng)新鍋爐微油點(diǎn)火技術(shù)，使鍋爐點(diǎn)火油耗由原來每次150t減少到12t(見CCTV.com－新聞聯(lián)播，2008－3－25)。中國(guó)火電廠現(xiàn)有7 000多臺(tái)鍋爐，按每臺(tái)每年平均點(diǎn)火兩次計(jì)算，采用該點(diǎn)火技術(shù)一年就可以節(jié)約原油達(dá)193.2萬t，相當(dāng)于275.7萬 tSCE。因此，僅煉鋼與發(fā)電企業(yè)創(chuàng)新相應(yīng)技術(shù)，按2006年能源消耗水平測(cè)算，可以使2006年萬元GDP能耗由原來的1.204tSCE降低到1.193 tSCE，從而使萬元GDP能耗較2005年降低2.69%，減少SO2排放52.83萬 t。

從全民節(jié)能角度看，按中國(guó)2000年第五次人口普查戶均3.44人和2010第六次人口普查13.3972億人估算，2010年中國(guó)約有3.94億個(gè)家庭。如果每個(gè)家庭將2只60W的日光燈換成亮度相當(dāng)?shù)?1W的節(jié)能燈，一天按使用3小時(shí)計(jì)，全年就可以節(jié)電422.8億kWh，相當(dāng)于節(jié)能1019萬tSCE，減少 SO2排放23.66萬 t。再如，若中國(guó)公交車駕駛員均采用西安公交公司駕駛員獨(dú)創(chuàng)的“預(yù)見性駕駛技術(shù)”駕駛，一輛公交車每月節(jié)省400升油，并按2010年末中國(guó)共有42.05萬輛公交車測(cè)算:公交車駕駛員一年就可以節(jié)約能源約合240萬tSCE，減少SO2排放5.57萬t。因此，從中國(guó)家庭照明和公交駕駛兩項(xiàng)節(jié)能來看，全年就可以節(jié)約能源1259萬tSCE，按2010年能源消耗水平測(cè)算，可使2010年萬元GDP能耗由原來的0.816 6tSCE降到0.812 2tSCE、萬元GDP能耗比實(shí)際降低0.54%、減少SO2排放29.23 萬 t。

3.3 創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，積極構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈

作為以中國(guó)人推動(dòng)和研究為主的循環(huán)經(jīng)濟(jì)［2］，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)行為必須遵循“減量化(Reduce)、再使用(Reuse)和再循環(huán)(Recycle)”的“3R”原則，不僅能提高原材料的使用效率和減少?gòu)U物排放，而且可以提升能源使用效率。事實(shí)上，2005－2009年中國(guó)生活消費(fèi)能源僅占10%左右，而以工業(yè)為主的能源消費(fèi)占70%左右;在SO2和煙塵排放中，來自工業(yè)生產(chǎn)的排放平均占到85%和75%以上，來自生活消費(fèi)的排放還不到15%和25%。所以，就循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)實(shí)施途徑而言，借助工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要實(shí)現(xiàn)形式既能扎實(shí)推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，又能實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約和污染物排放的減少。

因?yàn)橥ㄟ^產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)業(yè)企業(yè)的協(xié)同發(fā)展，可以使得投入產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的各類資源得以高效利用［3］－物質(zhì)資源在產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)業(yè)企業(yè)間實(shí)現(xiàn)有效物質(zhì)轉(zhuǎn)換、能源在產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)業(yè)企業(yè)間實(shí)現(xiàn)有效梯級(jí)利用－“吃干榨盡”投入的資源要素，既能節(jié)約資源、提高能源利用效率又能減少工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中廢棄物的排放。

4 政府在提高能源使用效率中的作用

4.1 政府應(yīng)加大一次能源轉(zhuǎn)換技術(shù)研發(fā)的資金投放力度

事實(shí)上，中國(guó)能源綜合轉(zhuǎn)化率近30年來一直維持在70%左右，特別是煤炭火力發(fā)電轉(zhuǎn)化率一直不足40%。造成這種狀況的原因可能很多，而政府在能源技術(shù)轉(zhuǎn)換、技術(shù)引進(jìn)方面的政策激勵(lì)、資金支持不足是主要原因。如中國(guó)多上單機(jī)容量100萬kW發(fā)電機(jī)組或研制單機(jī)容量更高的發(fā)電機(jī)組，加快700℃超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)，將有助提升一次能源轉(zhuǎn)換率和改善環(huán)境質(zhì)量。實(shí)踐證明，一臺(tái)100萬kW的發(fā)電機(jī)組，一年能節(jié)約SCE近50萬t(見CCTV.com－新聞聯(lián)播，2008－04－27)、減少 SO2排放11 607t。但是，大容量發(fā)電設(shè)備投資大、技術(shù)維護(hù)要求高又使許多企業(yè)望而卻步。因此，政府應(yīng)從技術(shù)引進(jìn)、研發(fā)、服務(wù)以及融資等層面給予企業(yè)更多支持。

4.2 政府應(yīng)大力推廣和保護(hù)企業(yè)、個(gè)人的節(jié)能創(chuàng)新成果

企業(yè)及企業(yè)職工在實(shí)踐中創(chuàng)新或發(fā)明的節(jié)能新技術(shù)，既不能僅僅局限于本企業(yè)使用也不能無償?shù)赝葡蛏鐣?huì)，政府應(yīng)在加大對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)明專利保護(hù)的前提下，在全社會(huì)大力推廣企業(yè)或個(gè)人創(chuàng)新、發(fā)明的節(jié)能新技術(shù)。如前面提及的“煙道余熱蒸汽利用技術(shù)”、“鍋爐微油點(diǎn)火技術(shù)”、“預(yù)見性駕駛技術(shù)”等。同時(shí)，政府也應(yīng)對(duì)創(chuàng)新、發(fā)明企業(yè)或個(gè)人給予應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)利益才能激勵(lì)更多的企業(yè)、個(gè)人參與發(fā)明創(chuàng)造。

4.3 政府應(yīng)大力開發(fā)清潔能源，調(diào)整能源供需結(jié)構(gòu)

首先，中國(guó)是世界上水資源最豐富的國(guó)家，理論水電裝機(jī)容量達(dá)到5 922萬億kWh，分別是巴西、俄羅斯、美國(guó)和印度的 2.0 倍、2.5 倍、11.2 倍和 22.4 倍。其次，中國(guó)已投產(chǎn)核電裝機(jī)容量到2010年約為1 016萬kW，僅占電力總裝機(jī)的1.13%，而世界核電占總發(fā)電量的平均比重為16%。最后，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量到2010年末也僅有3 000萬kW，與中國(guó)豐富的風(fēng)力資源相比比重也非常低。因此，大力開發(fā)清潔能源，不僅是緩解中國(guó)一次能源供給緊張和防治環(huán)境污染的迫切需要，也是保證中國(guó)能源、經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略選擇。

(編輯:劉呈慶)

［1］馮之浚.循環(huán)經(jīng)濟(jì)在實(shí)踐－中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)高端論壇(2005)［M］.北京:人民出版社，2006:310－311.

［2］周宏春，劉燕華.循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)［M］.北京:中國(guó)發(fā)展出版社，2005:8－10.

［3］劉戒驕，馮久田.山東魯北企業(yè)集團(tuán)考察［M］.北京:經(jīng)濟(jì)管理出版社，2008:80－86.

［4］中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2008－2010)［M］.北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2008－2010.